Mjerenje sile

Uvod Sila je vektorska veličina, u mehanici i tehnici jedna od osnovnih i najvažnijih veličina koje treba mjeriti i kontrolirati. Određena je pravcem djelovanja, veličinom (modulom, intenzitetom),smjerom te hvatištem.

Sila se definira po drugom Newtonovom zakonu kao F = m · a. Djelovanje sile: - promjena stanja kretanja (ubrzati, usporiti, promijeniti smjer) - promjena oblika tijela (deformacija) Određivanje sile → mjerenjem akceleracije ili deformacije tijela → dinamometar

Masa i sila 4 temeljne sile (međudjelovanja, interakcije) u prirodi: 1. Gravitacijska sila → masa 2. Elektromagnetska sila → naboj 3. Jaka sila → nukleoni 4. Slaba sila → leptoni Q = mg = (1; 0 kg)(9; 8m=s2) = 9; 8N:

Instrumenti i uređaji za mjerenje sile Direktno mjerenje sile ostvaruje se specijalnim uređajima koji se zovu dinamometri. Rad dinamometara može biti zasnovan na različitim principima. Dinamometri prema principu rada mogu biti: • mehanički, • električni, • hidraulični, • pneumatski. Za mjerenje sile mogu se koristiti različite vrste pretvarača, a najčešće: • tenzometraske mjerne trake, • induktivni pretvarači, • kapacitivni pretvarači, • piezoelektrični pretvarači.

Djelovanjem sile dolazi do deformacije. Deformacija se može mjeriti, pa nakon toga izračunati sila. Takav način određivanja sile je indirektni postupak. Direktnim mjerenjem može se odrediti vrijednost sile. Uređaji kojima se provodi direktno mjerenje sile zovu se dinamometri. Hookeov zakon Fel=k·Δl –elastična sila Elastična sila nastoji vratiti elastično tijelo u prvobitni položaj, a iznos elastične sile ovisi o produženju opruge i konstanti opruge. Dinamometar Sila u opruzi ili elastičnom štapu data je izrazom: F = c·x gdje je c – krutost opruge ili štapa, x – deformacija.

Opruga ima dužinu x kada je neistegnuta. Kada se istegne za Δ x, u njoj se javi restituciona sila proporcionalna izduženju. Sila na ovoj slici ima intenzitet 4 jedinice sile. Dinamometar koristimo za mjerenje električne,magnetne ili neke druge sile a da pritom on ne mora zauzimati uvijek vertikalan položaj.

Ispitivanja na savijanje Mjerači sile su idealni za upotrebu u kontroli kvalitete i ispitivanju materijala. Mjerno područje počinje kod 10N i  završava kod 200.000 N.Pri ispitivanju materijala koristimo: Kidalica Ispitivanja na savijanje Sile zatezanja Presa

Osnovni zahtjevi koje svaka konstrukcija dinamometra mora da zadovolji su: • visoka osjetljivost u cijelom opsegu mjerenja,odnosno brzo reagiranje na promjenu sile, • mala inercija, • praktičnost i ekonomičnost u radu. Električni dinamometri se češće koriste jer imaju manju inerciju, veću tačnost i osjetljivost u odnosu na mehaničke i hidrauličke. Digitalni dinamometar Analogni dinamometar

Prema funkciji dinamometri mogu biti: • potezni i potisni, • za ispitivanje kompresije 2 vida ispitivanja kod automobila ;vuča,obrtno moment,brzina 1.Direktno povezivanje sa motorom koji je van vozila za mjerenje konjskih snaga na testnim modelima 2.Testna ćelija,auto se postavi na rolere,senzori na trenje za max brzinu.

Historija razvoja i primjena Dinamometar je u upotrebi od prve polovine 19. stoljeća testirajući mehaničku snagu ljudi i mašina.Uređaj je izumljen od strane čovjeka koji je izumio laso.Svoju primjenu nalazi u mašinstvu,automobilskoj,avionskoj,brodskoj pa čak i u medicinskoj industriji već više od 170 godina. U medicini imamo upotrebu medicinskih dinamometara tzv ergometar ;koristi se kod povreda zglobova tetiva i mišića.U neurologiji se takođe koristi kod određenih oboljenja za dijagnozu.

Mjerni lanac (obrada rezanjem) Savremena oprema za mjerenje sila pri mašinskoj obradi sastoji se od višekomponentnih dinamometara za mjerenje sila i momenata.

HVALA !